Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

昨年度に用いた透過型位相物体の標準試料と同様で膜厚の大きい試料を作製し、2次元位相分布回復の実験を行った。また、冷却CCDカメラで撮影したフラウンホ-ファー回折像強度分布に含まれるノイズの影響を除去する手法について検討した。さらに回折像強度分布に重畳する加算ノイズの分布を推定するアルゴリズムの検討も行った。
主な結果を箇条書きにまとめる。
(1)水晶基板表面に膜厚約90nm(位相遅れに換算して約λ/14)のSiO_2薄膜を形成して幅10umのラインアンドスペースパターンにした位相物体を標準試料として用い、透過光のフラウンホファーの回折像から位相回復を行った。位相分布の周期と振幅など、位相分布の基本構造をほぼ正しく再生することができた。
(2)位相回復アルゴリズムにおいて、周波数マスクとしてロ-パスフィルターをかけた場合には、位相分布の回復精度が向上し、位相回復誤差が減少することが分かった。
(3)ノイズ推定アルゴリズムの計算機シミュレーションを行った。4×4画素の位相物体を仮定し、そのフラウンホ-ファー回折像強度分布に非負のノイズを加えたものを回折像の測定データとして用いた。測定データの各画素から推定ノイズを減算しながら反復アルゴリズムにかけ、モニターした拘束条件違反量が最小となるようにして、ノイズ分布を正しく求めることができた。今後の課題として、より大規模な画素サイズの位相物体に適用できるようにアルゴリズムの改良を進める必要がある。

【研究分担者】
大頭仁	早稲田大学	理工学部	教授	(Kakenデータベース)
高木康博	早稲田大学	理工学部	助手	(Kakenデータベース)